論文の概要: Analysis of sum-of-squares relaxations for the quantum rotor model
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.09010v2
- Date: Thu, 29 Feb 2024 20:54:31 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-03-04 14:13:03.583115
- Title: Analysis of sum-of-squares relaxations for the quantum rotor model
- Title(参考訳): 量子ロータモデルにおける2乗和緩和の解析
- Authors: Sujit Rao
- Abstract要約: 非可換和-二乗階層は、非局所ゲームにおける量子値の近似のための半定値プログラミング緩和の列として、Navascu'es-Pironio-Ac'iによって導入された。
最近の研究は、地元のハミルトンの基底エネルギーを近似するための階層構造の分析を始めている。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: The noncommutative sum-of-squares (ncSoS) hierarchy was introduced by
Navascu\'{e}s-Pironio-Ac\'{i}n as a sequence of semidefinite programming
relaxations for approximating values of noncommutative polynomial optimization
problems, which were originally intended to generalize quantum values of
nonlocal games. Recent work has started to analyze the hierarchy for
approximating ground energies of local Hamiltonians, initially through rounding
algorithms which output product states for degree-2 ncSoS applied to Quantum
Max-Cut. Some rounding methods are known which output entangled states, but
they use degree-4 ncSoS. Based on this, Hwang-Neeman-Parekh-Thompson-Wright
conjectured that degree-2 ncSoS cannot beat product state approximations for
Quantum Max-Cut and gave a partial proof relying on a conjectural
generalization of Borrell's inequality. In this work we consider a family of
Hamiltonians (called the quantum rotor model in condensed matter literature or
lattice $O(k)$ vector model in quantum field theory) with infinite-dimensional
local Hilbert space $L^{2}(S^{k - 1})$, and show that a degree-2 ncSoS
relaxation approximates the ground state energy better than any product state.
- Abstract(参考訳): noncommutative sum-of-squares (ncsos) 階層はnavascu\'{e}s-pironio-ac\'{i}nによって、非局所ゲームの量子値の一般化を意図した非可換多項式最適化問題の値近似のための半定義型プログラミング緩和の列として導入された。
最近の研究は、まず量子マックスカットに適用された次数2 ncSoSの積状態を出力する丸いアルゴリズムを用いて、局所ハミルトンの基底エネルギーを近似する階層を解析し始めた。
いくつかの丸め法は、出力の絡み合った状態が知られているが、次数-4 ncSoS を用いる。
これに基づいて、Hwang-Neeman-Parekh-Thompson-Wright は、次数 2 ncSoS が量子マックス・カットの積状態近似に勝ることができないと推測し、ボレルの不等式を導出した。
この研究において、無限次元局所ヒルベルト空間 $L^{2}(S^{k - 1})$ を持つハミルトニアンの族(凝縮物質文学における量子ローターモデルまたは量子場理論における格子 $O(k)$ベクトルモデル)を考えると、次数 2 ncSoS 緩和は任意の積状態よりも基底状態エネルギーを近似することを示す。
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